29. juunil 2012 kell 15 kaitseb Leonid Dorogin doktoritööd "Structural and tribological properties of zero- and one-dimensional nanocrystals" (1- ja 0-dimensionaalsete nanokristallide strukturaalsed ja triboloogilised omadused) materjaliteaduse erialal. Kaitsmine toimub TÜ senati saalis (Ülikooli 18).
Juhendajad: dr. Ilmar Kink, TÜ FI vanemteadur; Eesti Nanotehnoloogiate Arenduskeskus AS, juhataja; prof. Dr. Aleksei Romanov, TÜ FI professor
Oponendid: dr. Sci, Mynbaev Karim, Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences, Saint-Petersburg; dr. Arvo Mere, Tallinna Tehnikaülikool, dotsent
Doktoritöö käsitleb tänapäeva füüsika ja materjaliteaduse üht aktuaalset uurimisvaldkonda - süsteemi omaduste sõltuvust süsteemi suurusest, mis on eriti oluline nanoskaalas süsteemide juures, kus pindala/ruumala suhe on oluliselt suurem kui makroskoopilistes süsteemides. Väga paljud nanostruktuuride omadused sõltuvad otseselt struktuuri suurusest ja arusaadavalt on triboloogilised omadused (s.t. hõõrdumisega seotud omadused) üheks suurusest sõltuvate omaduste klassiks. Töö eesmärgiks oli käsitleda teatavate nanoosakeste ja nanotraatide struktuurilisi ja triboloogilisi omadusi, luua nende kirjeldamiseks teoreetilised mudelid ning töötada välja mudelitel baseeruvad eksperimentaalsed meetodid. Eriline tähelepanu oli suunatud pentagonaalsete nanokristallide uurimisele. Pentagonaalsed nanostruktuurid pakuvad huvi eeskätt seetõttu, et maksomaailmas sellise sümmeetriaga kristalle üldjuhul ei leidu, mistõttu on alust nanokristallide puhul oodata nanoefektide eriti suureulatuslikku esiletõusu. Töö tulemusena töötati välja mitmed mudelid, kuidas antud sümmeetriast tingitud "üleliigne" energia jaguneb nanokristalliidis ja milliseid erinevaid kujusid võib energia jagunemine põhjustada. Praktilisest sisukohast on eriliselt huvipakkuvad nö kaksikkiht-struktuurid ja teatavad "nõel"struktuurid, kus struktuursete pingete tõttu kasvab osakese pinnale nõelakujuline teravik. Töö teises osas käsitleti nanoosakeste triboloogiliste omaduste modelleerimist ja mudelite eksperimentaalset kontrolli. Mudelid aitavad ennustada, millistel tingimustel nanoosakesed liikuvate pindade vahel veerevad või libisevad, kui palju erineb nanoosakeste "kleepumine" pinna külge makroskoopiliste pindade vastavatest näitajatest ning millises ulatuses nanoosakeste mehaanilised omadused erinevad makroskoopilistest materjalidest. Koostöö käesoleva ja mitme teise projekti raames tehtavate uurimistööde vahel on võimaldanud TÜ Füüsika Instituudis välja töötada unikaalne nanomanipulatsiooni eksperimentaalne kompleks, mille abil on võimalik väga täpselt mõõta nanoosakeste mehaanilisi omadusi ja visualiseerida nende reaktsiooni mitmesugustele mõjutustele.